一種超高強鋼板的生產方法，工藝路線為轉爐煉鋼→爐外精煉→連鑄→加熱→軋制→加速冷卻→熱處理：鋼的化學質量百分組成為=0.24～0.26，Si-1.15～1.25，Mn=1.45～1.50，P≤0.015，S≤0.010，Al=0.03～0.06，Nb=0.02～0.03，V=0.055～0.065，Ti=0.035～0.050，Ni=0.25～0.035，Mo=0.55～0.65，B=0.0017～0.002；本發明專利技術簡潔的鋼種成分設計，降低了鋼板的生產成本；采用純凈鋼水生產高質量的連鑄坯；低溫長時間加熱板坯獲得晶粒細小、成分均勻的奧氏體晶粒；粗軋高溫大壓下、慢速軋制充分細化鑄坯中心組織，精軋累計壓下率保證奧氏體有足夠的變形帶，加速冷卻后轉變組織晶粒細小、均勻；Q工藝保證鋼板淬火后為馬氏體及足夠的殘余奧氏體，P處理后保證殘余奧氏體的穩定，提高了鋼板的塑性及韌性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于煉鋼技術，是。
技術介紹
超高強度鋼是指其抗拉強度在IOOOMPa以上，接近或超過2000MPa，總伸長率〉10 %，且價格較廉的結構鋼。傳統的淬火-回火工藝不能滿足高強度鋼兼具一定韌性和廉價的要求。目前，一般高強鋼基本上都是通過添加合金元素來使鋼種性能達標，這樣得到的高強鋼成本較高，不利于節能降耗。為了降低生產成本，增加經濟效益，必須不斷對新工藝、新技術進行試驗研究。珠光體(非形變態)和貝氏體組織較難使鋼的抗拉強度高達2000MPa，馬氏體組織當可勝任。為兼具一定韌性，應使鋼的組織呈位錯條狀馬氏體組織。半世紀以前已認識到淬火鋼中的殘余奧氏體能改善鋼的塑性和韌性，如條狀馬氏體被幾納米厚的殘余奧氏體 所包圍，增加了韌性；利用奧氏體的熱穩定化現象，提出工具鋼無變形淬火和高速鋼工件無變形回火熱處理工藝。實驗證明，氫脆裂紋受阻于fee奧氏體，經300 1回火含1.3 % Si的300M鋼(殘余奧氏體約3 %)對比4340鋼(殘奧〈2 %)，同樣析出ε碳化物，但應力腐蝕速率慢一個數量級。徐祖耀曾初步闡述低碳鋼中殘余奧氏體的重要作用。利用Thomas等電鏡實驗結果，徐祖耀計算證明低碳鋼淬火時碳由馬氏體擴散至殘余奧氏體。Speer等提出鋼的Q+P熱處理工藝，即淬火(Q)至Ms Mf間后，經一定溫度保溫，使碳自馬氏體分配(partition)至奧氏體，使一定量的奧氏體穩定至室溫以保證韌性。為阻礙Fe3C的析出，他們所設計的Q+P鋼中含有1% 2 %Si。徐祖耀在Speer等Q+P工藝基礎上，弓丨入沉淀硬化機制，初步提出Q+P+T工藝，即在鋼中添加碳化合物形成元素，淬火后經碳分配外，并使馬氏體內析出彌散復雜碳化物，獲得較高強度及韌性配合。 研究表明，殘余奧氏體能有效提高材料的塑性和韌性，為在淬火鋼內得到一定量的穩定殘留奧氏體，提出熱處理時采用淬火(Quenching)-碳分配(Partitioning)-回火(Tempering)工藝,簡稱Q-P-T工藝，即鋼板淬火到一定溫度后保溫一定時間,碳自馬氏體分配至殘留奧氏體，然后在一定溫度回火合適的時間后，使其析出復雜碳化物，以增加強化作用。對O. 2%C-Mn-Ti-B進行了類似Q-P-T工藝的熱模擬試驗，并對熱模擬后的試樣進行了組織觀察，得到的組織基本上是板條馬氏體組織及一定量的殘余奧氏體。采用Q-P-T工藝對O. 2%C-Mn-Ti-B進行了試驗研究，然后在各母板上切取兩個拉伸試樣、兩組沖擊試樣、一個金相試樣和一個硬度試樣，得到的性能如表I。從表中可看出，不僅強度比原來有所提高，而且沖擊、延伸率、硬度等比試驗前都有所提高。表I采用Q-P-T工藝對O. 2%C-Mn-Ti-B進行試驗的性能檢測結果權利要求1.，工藝路線為轉爐煉鋼一爐外精煉一連鑄一加熱一軋制—加速冷卻一熱處理，其特征在于 鋼的化學質量百分組成為=0. 24 O. 26, Si-L 15 I. 25,Mn=L 45 I. 50，P彡O. 015，S 彡 O. 010，Al=O. 03 O. 06，Nb=O. 02 O. 03，V= O. 055 O. 065，Ti=O. 035 O. 050，Ni=O. 25 O. 035, Mo =0. 55 O. 65, B=O. 0017 O. 002 ； 其工藝步驟為 a.轉爐煉鋼鐵水預處理后鐵水硫含量SS0.010%，溫度彡1250°C，鐵水入轉爐前必須將渣扒干凈；轉爐終點控制C-T協調出鋼，P彡O. 012%, S彡O. 015% ;擋渣出鋼，渣厚(50mm,出鋼時間Γ7π η，出鋼1/5加入合金，出鋼2/5加完合金；出鋼后打入Al線脫氧不少于250m ； b.精煉LF爐精煉對鋼液進行造白渣和脫氧操作，精煉后期根據LF爐鋼液試樣成份補加V-Fe、Nb-Fe, Ti-Fe合金進行成分微調；出站前喂入適量的Si-Ca線，吹Ar5min后加入B-Fe, B-Fe的加入量按照O. 018 O. 020控制；VD抽取真空開始后的前5min內，將鋼包底部Ar攪拌氣體流量降低至零；抽取真空開始3min后，快速提高真空度至O. 5tor以下保真空循環脫氣15min以上； c.連鑄液相線1499°C，中包過熱度控制5 15°C，連鑄拉速采用中板鑄坯生產典拉速執行，生產連鑄坯厚度300mm，全程實行保護澆鑄；加熱溫度1240 1260°C，出爐板坯心部溫度大于1150°C，加熱速度9 llmin/cm，總在爐時間大于5h ； e.軋制粗軋采用高溫、大壓下、慢速軋制技術，壓下規程編制選用最大道次壓下量，最大道次壓下率達15%以上，開軋溫度1040 1070°C，終軋溫度940 980°C;精軋累計壓下率大于60%，最后三道次壓下率大于12%，開軋溫度890 910°C，終軋溫度850 870°C; f.軋后冷卻軋后ACC強冷，開冷溫度820 850°C，冷卻至510 550°C空冷，冷卻速度 4 19。。/S ； g.熱處理淬火溫度920 940°C,在爐時間按I.4 I. 5min/mmX板厚min計算,淬火機速度27 45m/min,鋼板淬火后溫度230 280°C,淬火后快速送入回火爐進行碳分配； 碳分配溫度150 200°C,在爐時間按O. 8min/mmX板厚min計算，出爐后空冷。全文摘要，工藝路線為轉爐煉鋼→爐外精煉→連鑄→加熱→軋制→加速冷卻→熱處理鋼的化學質量百分組成為=0.24～0.26，Si-1.15～1.25，Mn=1.45～1.50，P≤0.015，S≤0.010，Al=0.03～0.06，Nb=0.02～0.03，V=0.055～0.065，Ti=0.035～0.050，Ni=0.25～0.035，Mo=0.55～0.65，B=0.0017～0.002；本專利技術簡潔的鋼種成分設計，降低了鋼板的生產成本；采用純凈鋼水生產高質量的連鑄坯；低溫長時間加熱板坯獲得晶粒細小、成分均勻的奧氏體晶粒；粗軋高溫大壓下、慢速軋制充分細化鑄坯中心組織，精軋累計壓下率保證奧氏體有足夠的變形帶，加速冷卻后轉變組織晶粒細小、均勻；Q工藝保證鋼板淬火后為馬氏體及足夠的殘余奧氏體，P處理后保證殘余奧氏體的穩定，提高了鋼板的塑性及韌性。文檔編號C21D8/02GK102912231SQ20121042994公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日專利技術者楊云清, 曹志強, 陳衛金, 楊俊 , 雷輝, 張青學, 劉吉文, 羅登 申請人:湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超高強鋼板的生產方法，工藝路線為轉爐煉鋼→爐外精煉→連鑄→加熱→軋制→加速冷卻→熱處理，其特征在于：鋼的化學質量百分組成為=0.24～0.26，Si？1.15～1.25，Mn=1.45～1.50，P≤0.015，S≤0.010，Al=0.03～0.06，Nb=0.02～0.03，V=？0.055～0.065，Ti=0.035～0.050，Ni=？0.25～？0.035，Mo？=0.55～0.65，B=0.0017～0.002；其工藝步驟為：a.轉爐煉鋼：鐵水預處理后鐵水硫含量S≤0.010%，溫度≥1250℃，鐵水入轉爐前必須將渣扒干凈；轉爐終點控制C？T協調出鋼，P≤0.012%，S≤0.015%；擋渣出鋼，渣厚≤50mm，出鋼時間4~7min，出鋼1/5加入合金，出鋼2/5加完合金；出鋼后打入Al線脫氧不少于250m；b.精煉：LF爐精煉對鋼液進行造白渣和脫氧操作，精煉后期根據LF爐鋼液試樣成份補加V？Fe、Nb？Fe、Ti？Fe合金進行成分微調；出站前喂入適量的Si？Ca線，吹Ar5min后加入B？Fe，B？Fe的加入量按照0.018~0.020控制；VD抽取真空開始后的前5min內，將鋼包底部Ar攪拌氣體流量降低至零；抽取真空開始3min后，快速提高真空度至0.5tor以下保真空循環脫氣15min以上；c.連鑄：液相線1499℃，中包過熱度控制5～15℃，連鑄拉速采用中板鑄坯生產典拉速執行，生產連鑄坯厚度300mm，全程實行保護澆鑄；加熱溫度1240～1260℃，出爐板坯心部溫度大于1150℃，加熱速度9～11min/cm，總在爐時間大于5h；e.軋制：粗軋采用高溫、大壓下、慢速軋制技術，壓下規程編制選用最大道次壓下量，最大道次壓下率達15%以上，開軋溫度1040～1070℃，終軋溫度940～980℃；精軋累計壓下率大于60%，最后三道次壓下率大于12%，開軋溫度890～910℃，終軋溫度850～870℃；f.軋后冷卻：軋后ACC強冷，開冷溫度820～850℃，冷卻至510～550℃空冷，冷卻速度4～19℃/S；g.熱處理：淬火溫度920～940℃，在爐時間按1.4～1.5min/mm×板厚min計算，淬火機速度27～45m/min，鋼板淬火后溫度230～280℃，淬火后快速送入回火爐進行碳分配；碳分配溫度150～200℃，在爐時間按0.8min/mm×板厚min計算，出爐后空冷。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊云清，曹志強，陳衛金，楊俊，雷輝，張青學，劉吉文，羅登，
申請(專利權)人：湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司，
類型：發明
國別省市：
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